2014年環(huán)保工程師《物理污染控制》知識點(9)

　　振動測量

　　振動是產生噪聲的根本原因，要消除噪聲就必須消除或減小噪聲源的振動。測量參數(shù)的選擇主要取決于研究對象的特性。一般有如下的選用原則：

　　振動位移：多用于研究結構的強度和變形，如建筑結構、橋梁、水壩等的變形破壞等;

　　振動速度：振動速度的平方與能量成正比，可直接反映振動系統(tǒng)的動能和所輻射的噪聲，常用機械振動的測量。

　　振動加速度：人體振動對加速度比較敏感，因此評價人體振動的響應都用加速度。由于加速度能直接表示作用力和負載，也常用于研究機械的疲勞、沖擊等方面。

　　振動對人體的影響與振動的加速度有效值、振動頻率、振動時間、振動方向和振動部位有關。評價振動對人體影響的基本量是頻率計權加速度 或頻率計權加速度級 由于實際遇到的環(huán)境振動大都不是穩(wěn)定的，而是隨時間變化，因此常常需要測量等效連續(xù)振級 。其定義為，在某一測點上，用某段時間能量平均方法，將變化的振級以一個恒定振級來表示該段時間內的振級大小，稱為等效連續(xù)振級。

　　1、城市區(qū)域環(huán)境振動測量方法

　　(1)測量條件：在振源處于正常工作狀態(tài)及無強風、無強電磁場、地震、劇烈的溫度梯度變化或其他非振動污染源引起的干擾時進行測量。用于測量環(huán)境振動的儀器，其性能須符合ISO/DP8041有關條款的規(guī)定。

　　(2)測量方法：測點置于建筑物室外0.5m以內振動敏感處，并將拾振器平穩(wěn)地置于平坦、堅實的地面上，避免置于如地毯、草地、沙地或雪地等松軟的地面上。

　　2、振源測量方法

　　測量振源振級的主要目的是了解振動源的參數(shù)，例如參數(shù)大小、頻率和時間等特性，振源測量的內容，除垂向振級外，根據(jù)需要還可測量水平振級，垂直和水平方向的加速度級，倍頻程或1/3倍頻程的振動頻譜分析，振動傳播的指向性和振動強度隨距離衰減狀況等。

　　1.5 噪聲污染防治工程原理

　　復習要求：

　　1、掌握吸聲、隔聲和消聲降噪的基本方法。

　　2、熟悉主要吸聲、隔聲和消聲器材的性能與評價。

　　吸聲降噪

　　1、吸聲材料(結構)及其應用

　　具有較高吸聲能力的材料(結構)，可稱為吸聲材料(結構)。原則上可以分為多孔性吸聲材料、共振吸聲結構和由它們組合的復合吸聲結構。多孔性吸聲材料的吸聲機理是進入多孔性吸聲材料的聲波使材料的筋絡和氣泡等微觀結構振動和互相作用，通過介質的黏滯性和熱傳導作用，使聲能轉化為熱能。共振吸聲結構的吸聲機理是和共振吸聲結構共振頻率一致的聲波使得結構的聲質量產生強烈的振動，通過結構的聲阻耗損聲能。

　　(1)降低含有聲源的房間和其他封閉空間的內部噪聲;

　　(2)降低由外部傳遞到房間和其他封閉空間內的噪聲;

　　(3)降低聲屏障等噪聲控制設備對于某一特定方向的反射聲;

　　(4)使用在消聲器中降低噪聲的傳遞;

　　(5)使用在隔聲結構中，提高復合結構的隔聲量。

　　在一個有聲源的房間，房間內任何一點的噪聲能量來自兩部分，一部分來自聲源的直達聲，另一部分來自房間內反射物反射產生的混響聲。

　　2、吸聲材料(結構)基本類型

　　(1)多孔吸聲材料，包括纖維類材料、泡沫類材料和顆粒類材料等;

　　(2)共振吸聲結構，包括穿孔板共振吸聲結構、薄板共振吸聲結構、薄膜共振吸聲結構等;

　　(3)復合吸聲結構，包括把多孔吸聲材料和共振吸聲結構按需要組合的材料。

　　3、吸聲材料(結構)的吸聲系數(shù)

　　(1)吸聲系數(shù)定義：是表征吸聲性能最常用的參數(shù)，它表征材料(結構)吸收的聲能(包括透射的聲能)和入射到材料(結構)聲能的比值。 吸聲系數(shù)和聲波的入射條件、聲波頻率等因數(shù)有關。

　　(2)吸聲系數(shù)的測量

　　吸聲系數(shù)和聲波的入射方向有很大關系，聲波的入射方向不同，相應采用的吸聲系數(shù)的測量方法也不同。

　　①垂直入射吸聲系數(shù) ：垂直入射是指聲波垂直地入射到材料表面，實際上是一種特殊的入射情況，與實際情況有一定的差異。

　　垂直入射吸聲系數(shù)通常采用駐波管法進行測量。 為聲壓極大值和聲壓極小值的比值， 如果直接測量出聲壓極大值和聲壓極小值的聲壓級差 ，可以利用下列關系計算出比值N： ，這種測量方法要保證在管內形成平面波，測試的最高頻率應和管徑相適應，即存在一個上限頻率，對于圓形管道，它的上限頻率為： 。 為管道截面半徑; 為管內聲速。矩形管道，上限頻率為： 。 為管道最大尺寸邊長。

　　為了保證至少能測量一對聲壓極大值和聲壓極小值，駐波管的長度要滿足測量最低頻率的要求，即存在一個下限頻率： 。 為管道長度。

　　②無規(guī)入射吸聲系數(shù) ：無規(guī)入射是指聲波從所有方向以相同的概率入射到材料的表面，和大多數(shù)實際情況比較接近。

　　無規(guī)入射吸聲系數(shù)的測量采用混響室法，主要原理是根據(jù)混響室內放進吸聲材料(或吸聲結構)前后混響時間的變化來確定其吸聲特性?；祉懯业捏w積，應滿足下列要求： ， 測量最低頻率聲波的波長。

　　在混響室測量的無規(guī)入射吸聲系數(shù)可按下式計算： 為混響室體積; 未裝試件時的混響時間; 裝試件時的混響時間; 試件的總面積。

　?、鄞怪比肷湮曄禂?shù)和無規(guī)入射吸聲系數(shù)的關系：在混響室法中，試件的安裝可以模擬現(xiàn)場條件，能夠較為確切地反映試件在房間內的吸聲性能。

　　4、房間平均吸聲系數(shù)和吸聲量

　　在一個房間內如果布置有幾種不同吸聲系數(shù)、不同面積的材料時，人們常采用平均吸聲系數(shù)來評價整個房間的吸聲特性，其定義為： ; 面積為 材料的吸聲系數(shù)。

　　吸聲量也稱等效吸聲面積，以吸聲系數(shù)乘以相應的面積，即為該材料的吸聲量。